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基因組測序 de novo基因組測序 真菌基因組測序

真菌基因組測序 生信分析 技術參數 案例解讀 常見問題 留言咨詢

 真菌屬于較低等的真核生物,種類繁多,在自然界中分布廣泛。據估計,全世界約有150萬種真菌,其中包含許多具有重要藥用價值和食用價值的有益真菌,同時也存在著大量能引發動植物病害的致病菌。因此,合理利用有益真菌,控制和預防有害真菌對人類的生產和生活具有重要的意義。而真菌基因組的闡明,將為真菌特性的分析提供重要依據。隨著高通量測序技術的成熟,基因組測序成本已大大降低,使得快速而經濟的進行真菌基因組測序成為可能,目前真菌基因組學研究已經進入了一個快速增長時期。  

美吉優勢

 擁有標準化操作實驗室和高通量測序技術平臺,實驗周期短,質量可靠;

 擁有Illumina HiSeq 2500/4000MiSeqPacbio等多種高通量測序平臺

 技術人員經驗豐富,可根據客戶需求提供實驗方案、解決實驗問題、分析實驗結果;

 擁有專業的生物信息團隊和大型計算機,可提供個性化的生物信息分析服務;

 提供合作論文撰寫及發表。 

產品類型

      1.菌基因組survey 

構建Illumina PE~400bp)文庫,通過IlluminaMiseq/Hiseq)平臺測序并進行de novo基因組組裝,初步獲得基因組序列和功能注釋信息。

 

      2. 真菌基因組精細圖 

 構建IlluminaPacbio文庫,通過IlluminaPacbio RS II平臺測序并進行de novo基因組組裝,獲得基因組精細圖并進行深度生物信息挖掘。

 

      3. 真菌基因組染色體級別精細圖 

 采用多種測序平臺(PacBio、光學圖譜或者其它技術)相結合的方法進行de novo組裝,獲得染色體水平的基因組。


實驗流程

                              真菌基因組survey實驗流程圖  

                                   真菌基因組精細圖實驗流程圖

生信分析流程


生信分析內容


標準分析

高級分析

原始數據統計與處理

PHI分析

基因組拼接

分泌蛋白分析

基因預測

基因簇比較作圖分析

重復序列分析

同源基因分析

非編碼RNA預測

基因組進化樹構建

Nr注釋/Swiss-prot注釋

基因家族擴張和收縮分析

KOG注釋

共線性分析

GO注釋

CYP450分析

KEGG注釋

假基因預測

Pfam注釋

進化速率分析

CAZy分析

分歧時間估算


真菌精細圖承諾指標

      (1)樣本要求:單核體或雜合度低于0.5%的二倍體樣本。

      (2)Illumina平臺:對于評估后符合要求的樣本,基因組覆蓋度大于 95%,基因區覆蓋度達到 98%scaffold N50 ≥ 300kb contig N50≥20kb,單堿基錯誤率平均低于十萬分之一。

      (3)Pacbio平臺:對于評估符合要求的樣本,承諾指標Contig N50≥1M 

 

送樣要求

        菌體樣本:survey≥5g,精細圖≥8g

        基因組DNA樣本:濃度≥30ng/μlIllumina PE文庫所需DNA總量≥2μgIllumina MP文庫和Pacbio文庫所需DNA總量≥10μgOD260/280介于1.8-2.0之間并確保DNA無降解,無污染,切忌反復凍融。

案例一:紅曲霉基因組de novo測序及轉錄組分析揭示色素的合成及調控機制[1]

      紅曲霉隸屬于散囊菌目,大團囊或紅曲菌科,是十分重要的真菌。紅曲霉最重要的特點是可以產生大量的色素(超過50種),在色素合成過程中PKS-聚酮合酶和FAS-脂肪酸合酶起關鍵作用。本研究對Monascus purpureus YY-1利用二代技術和OM技術進行基因組測序,組裝得到基因組大小24.1Mb,共8條染色體(圖1),預測得到7,491編碼基因。基于全基因組水平進化分析揭示了其進化地位(圖2)。比較基因組分析顯示M.purpureus基因組比近源真菌小13.6-40%,經歷了顯著的基因丟失過程。比較轉錄組分析揭示了其色素的合成及調控機制。

                         


     圖1 M. purpureus YY-1基因組可視化圖譜                            圖2 M. purpureus YY-1進化分析  

 

參考文獻  

 

[1] Yang Y, Liu B, Du X, et al. Complete genome sequence and transcriptomics analyses reveal pigment biosynthesis and regulatory mechanisms in an industrial strain, Monascus purpureus YY-1. Scientific reports, 2015, 5.



(1) 真菌中部分樣品存在哪些困難?

      部分樣品易降解,建議在公司提取完之后,立即建庫上機,從而避免樣品降解,如白粉菌等;部分菌株難以培養,得到的樣品較少,不夠正常文庫建庫,可以進行微量建庫或全基因組擴增,如黃綠蜜環菌等;部分樣品難以抽提,可根據實際情況選擇CTAB、試劑盒法或者相關文獻中方法,送樣建議送單核體、或是純合雙核體

 

(2) 真菌基因組為什么要做survey

       相對于細菌來說,真菌的基因組、質粒、樣品等情況都很復雜。目前,已經公布基因組序列的真菌物種很少,大多缺乏參考序列、基因組大小、GC 含量、重復序列、質粒等信息。然而,通過 survey 可以大概知道這些情況,為后續測序、組裝研究提供指導。

 

(3) 如何制定真菌基因組de novo測序策略?

       真菌基因組的重復序列、GC含量、雜合率、染色體數目等是影響基因組de novo拼裝效果的關鍵因素,如果待測菌株基因組或其近源物種基因組已有報道,可以根據已報道的基因組信息分析待測菌株重復序列、GC含量、雜合率、染色體數目等特點制定合適的測序策略。如果沒有相關信息,可以根據基因組survey評估基因組特點后制定相應的測序策略。

 

(4) 對于高重復、高雜合率的真菌基因組該采取哪種策略?

       對于高重復的真菌基因組建議在二代數據的基礎上結合第三代測序技術(pacbio、光學圖譜等技術;對于高雜合率的基因組在PE/MP文庫的基礎上建議增加BACfosmid文庫改善拼接質量。

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